[發(fā)明專利]液壓供油單元、液壓泵站及液壓供油單元的供油控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210566481.3
• 申請(qǐng)日: 2012-12-24
• 公開（公告）號(hào): CN103016466A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張軍花;袁野;鄒婿邵;劉之安;張勁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中聯(lián)重科股份有限公司
• 主分類號(hào): F15B21/08
• 分類號(hào): F15B21/08
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 黃志興;施娥娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于向液壓系統(tǒng)供應(yīng)液壓油的液壓供油單元。進(jìn)一步地，本發(fā)明涉及一種包括所述液壓供油單元的液壓泵站。此外，本發(fā)明還涉及一種采用所述液壓供油單元的供油控制方法。

背景技術(shù)

液壓泵站主要用于向機(jī)械設(shè)備的液壓系統(tǒng)供應(yīng)液壓油，其一般包括電機(jī)、液壓泵、油箱等。根據(jù)應(yīng)用需要，液壓泵站可以為恒壓式液壓泵站或恒流式液壓泵站。現(xiàn)有技術(shù)中，恒壓式液壓泵站一般采用定量泵加溢流閥的形式，其能給負(fù)載提供恒定壓力的液壓油，定量泵輸出的液壓油流量一部分提供給液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)，另一部分從溢流閥回油箱，溢流閥的溢流損失構(gòu)成恒壓式液壓泵站功率損失的主要組成部分。恒流式液壓泵站一般采用恒流控制式變量泵（例如比例控制式流量調(diào)節(jié)泵），而溢流閥作為安全閥，這種液壓泵站能給液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供基本恒定的流量，壓力由系統(tǒng)負(fù)載壓力決定，且小于溢流閥設(shè)定壓力，溢流閥無(wú)液壓油通過(guò)。

具體地，就典型的恒壓式液壓泵站而言，參見圖1所示，液壓泵23為通過(guò)電機(jī)22驅(qū)動(dòng)的定量泵，液壓泵23的進(jìn)油口與油箱21連通，出油口連接于供油油路，其輸出流量為Qp，溢流閥24在整個(gè)工作過(guò)程中處于溢流工況，溢流流量Qr，且液壓泵的出口壓力Ps（也可稱為“系統(tǒng)壓力”）由溢流閥24的設(shè)定溢流壓力決定，液壓泵的供油流量Qs（也可稱為“系統(tǒng)流量”）滿足：

Qs=Qp-Qr；

因恒壓要求，必須在整個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程中保證出口壓力Ps由溢流閥24控制，因此溢流流量Qr≠0。同時(shí)由于液壓泵23為定量泵，其輸出流量Qp恒定，所以，溢流流量Qr與供油流量Qs變化趨勢(shì)相反。

由溢流閥的流量壓力特性曲線可知，通過(guò)溢流閥的溢流流量變化將導(dǎo)致兩個(gè)問(wèn)題：

第一，溢流閥的調(diào)壓精度降低，在同樣的調(diào)壓彈簧設(shè)定壓力下，較小溢流流量下的溢流閥的調(diào)節(jié)壓力要小于較大溢流流量下的溢流閥的調(diào)節(jié)壓力，即溢流閥由于溢流流量的變化存在較大的調(diào)壓偏差。

第二，溢流閥的節(jié)流損失變化，節(jié)流損失與溢流流量成正比，當(dāng)液壓泵站運(yùn)行在大溢流流量工況下時(shí)，恒壓式液壓泵站溢流損失的很大，效率很低，液壓泵泵出的液壓油的大部分經(jīng)由溢流閥流回油箱，浪費(fèi)了能源。

就典型地恒流式液壓泵站而言，參見圖2所示，液壓泵23為通過(guò)電機(jī)22驅(qū)動(dòng)的變量泵，例如可以采用排量控制式變量泵，典型地可以為比例控制式排量調(diào)節(jié)泵，液壓泵23的輸出流量為Qp，通過(guò)控制液壓泵23的排量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以改變其輸出流量Qp，溢流閥24在整個(gè)工作過(guò)程中作安全閥使用，Qr＝0，因此液壓泵的供油流量Qs（也可稱為“系統(tǒng)流量”）滿足：

Qs=Qp；

在此需要說(shuō)明的是，在恒流控制中，無(wú)論采用上述排量控制式變量泵或定量泵，在液壓泵的排量調(diào)定后（定量泵的排量不可調(diào)節(jié)），對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員公知地，用于驅(qū)動(dòng)液壓泵的動(dòng)力裝置（例如電機(jī)22）的轉(zhuǎn)速在工作過(guò)程中保持恒定或基本恒定，常規(guī)的發(fā)動(dòng)機(jī)或電機(jī)在油量或電流穩(wěn)定供應(yīng)的情形下，其轉(zhuǎn)速基本維持穩(wěn)定。當(dāng)然，隨著電控發(fā)動(dòng)機(jī)以及變頻調(diào)速電機(jī)的廣泛使用，動(dòng)力裝置的轉(zhuǎn)恒定性更加精確。在下文的說(shuō)明中，涉及恒流控制供油的，動(dòng)力裝置的轉(zhuǎn)速對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員公知地維持穩(wěn)定，對(duì)比將不再贅述。

因?yàn)楹懔饕螅谡麄€(gè)供油過(guò)程中保證系統(tǒng)流量Qs全部來(lái)自于對(duì)液壓泵23獨(dú)立控制，為了避免溢流閥24溢流影響到系統(tǒng)流量Qs，所以溢流閥24不得有溢流流量，即Qr＝0，因此液壓泵的出口壓力Ps（也可稱為“系統(tǒng)壓力”）必須小于溢流閥24的開啟壓力，這常常限制了恒流式液壓泵站的最大工作壓力范圍。

如上所述，對(duì)于現(xiàn)有的恒壓式液壓泵站，其多用于負(fù)載啟動(dòng)時(shí)需較大流量，負(fù)載穩(wěn)定后所需流量較小的應(yīng)用場(chǎng)合。但是，現(xiàn)有的恒壓式液壓泵站的溢流流量變化范圍較大，會(huì)造成調(diào)壓精度降低，從而導(dǎo)致系統(tǒng)壓力Ps不穩(wěn)定，不能維持足夠穩(wěn)定和精度較高的恒壓供油。此外，這種現(xiàn)有技術(shù)的恒壓式液壓泵站的溢流損失較大，節(jié)能性很差。

對(duì)于現(xiàn)有的恒流源泵站，其系統(tǒng)壓力必須小于泵站溢流閥的開啟壓力，若系統(tǒng)壓力接近泵站溢流閥的設(shè)定壓力，則會(huì)產(chǎn)生溢流流量，從而降低流量調(diào)節(jié)精度，這限制了恒流式液壓泵站的最大工作壓力范圍。

此外，通過(guò)上述現(xiàn)有技術(shù)的兩種形式的液壓泵站可以看出，現(xiàn)有的液壓泵站并不能實(shí)現(xiàn)恒壓供油模式和恒流供油模式的方便切換，這使得現(xiàn)有的液壓泵站不能根據(jù)應(yīng)用需要切換供油模式，限制了液壓泵站的適用范圍。

有鑒于此，需要提供一種新型的液壓供油單元及其液壓泵站，以相對(duì)有效地解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容